飞机液压系统故障诊断是飞机故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)领域的难点。随着液压系统向高压化方向发展,其渗漏、增温、压力脉动导致的管道断裂,以及回油压力过高等诸多液压系统的致命故障发生的概率增加。通过液压系统试验台构成分析及仿真验证,建立了完善的飞机液压系统故障模拟试验台。制订液压系统故障模拟试验方案,在模拟试验台完成试验。采集正常状态、不同工况、预置故障试验和加速寿命试验的数据,获得可靠的飞机液压系统关键征兆参数。通过对比分析不同工况数据的时频特征,确定均方根可用于时域故障特征分析,小波包能量谱可用于频域故障特征分析。利用时频故障特征,通过正常及预置故障试验数据,验证了所提出的检测方法的有效性。

液压系统是飞机重要机载系统之一,它为飞机输出能源驱动,其性能、稳定性和可靠性直接影响飞机的安全性。流量是衡量液压系统稳定性的重要判据,实时监测液压系统管路流量可对系统特性分析、故障诊断提供有力的支持。但由于流量传感器造成的流阻对系统特性有显著影响,因此在航空液压系统中未广泛使用。针对传感器带来的流阻问题,深入分析了与流量相关的参数,提出基于梯度提升回归树的航空液压系统流量预测模型,通过关键参数预测液压系统的流量。试验结果表明:梯度提升回归树(gradient boosting regression tree,GBRT)模型相比最小二乘线性回归模型、决策树回归模型、极端梯度提升树XGBoost模型,在预测准确度、训练时间、测试时间等指标中取得了较好的表现,验证了所提方法的有效性。

应用ANSYS有限元分析软件,对航空液压系统压接直管振动特性进行了仿真分析。在得出压接管振动特性的基础上,提出在压接管接口增加额外激励信号来有效减少管道振动的方案,分别从激励信号频率和幅值两个角度研究激励信号对管道减振效果。结果表明:当基础振动频率与减振激励频率相等、幅值相等﹑方向相反时,管道减振效果最好。